El Instituto Fraunhofer de Mecánica de Materiales IWM ( en alemán : Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik ) en Friburgo , Alemania, es una división de la Fraunhofer-Gesellschaft que se centra en la investigación orientada a la aplicación. El Fraunhofer IWM es un socio de investigación y desarrollo tanto para la industria como para las instituciones públicas cuyos temas incluyen la seguridad, la fiabilidad, la esperanza de vida y la funcionalidad de los materiales en los componentes y los procesos de fabricación. El amplio espectro de servicios ofrecidos por las unidades de negocio del Fraunhofer IWM ayuda a sus clientes y socios de proyectos en la evaluación y el desarrollo continuo de materiales y componentes altamente estresados y en la optimización del proceso de producción. Establecido en 1971 en Friburgo de Brisgovia, el instituto se expandió en 1992 para incluir una ubicación en Halle (Saale). El 1 de enero de 2016, la división Halle del Fraunhofer IWM se convirtió en el Instituto Fraunhofer de Microestructura de materiales y Sistemas IMWS.
El Instituto Fraunhofer IWM se ocupa de todas las cuestiones relacionadas con la funcionalidad, el comportamiento y las propiedades específicas de los materiales desde el desarrollo hasta la fabricación, el procesamiento y la aplicación. Gracias a los conocimientos técnicos de los científicos del instituto, se evalúan, ajustan y mejoran las propiedades, la funcionalidad y las limitaciones de tensión de los materiales y componentes según los requisitos específicos de sus clientes. Este profundo conocimiento se aplica tanto a situaciones en las que los materiales se someten a condiciones de carga extremas y complejas en los componentes y los procesos de fabricación como a mejoras de rendimiento y eficiencia que solo se pueden lograr mediante una comprensión integral de los diferentes aspectos implicados. La interacción entre la experimentación y la simulación proporciona soluciones a cuestiones relacionadas con los materiales para casi todos los sectores industriales. Las "herramientas" científicas y técnicas que constituyen las competencias básicas del instituto consisten en:
El Fraunhofer IWM caracteriza y evalúa las propiedades de los materiales dentro de los componentes y procesos de producción, así como el comportamiento de los componentes en varias escalas, y analiza el desarrollo, la fabricación y la aplicación de materiales y componentes y ofrece soporte crítico mediante la realización de nuevas funcionalidades y pasos de procesamiento.
Para obtener las propiedades de los materiales a partir de su estructura interna, Fraunhofer IWM desarrolla y utiliza modelos de materiales basados en mecanismos. Estas relaciones entre estructura y propiedad se pueden utilizar para influir en el desarrollo de estructuras durante la fabricación y el uso.
Se analizan y modifican las tensiones y cargas que afectan a las superficies de los componentes para lograr una funcionalidad y rendimiento óptimos.
Las actividades de investigación y desarrollo del Fraunhofer IWM están organizadas en cinco unidades de negocio, en las que se agrupan temas de proyectos similares. De los distintos grupos se forman grupos de expertos con las competencias necesarias para alcanzar el objetivo deseado.
Un amplio conocimiento de los procesos y técnicas de simulación sofisticadas permiten diseñar procesos de fabricación eficientes y seguros. Los servicios incluyen investigaciones sobre el desarrollo tecnológico de procesos de fabricación para la producción de productos semiacabados y componentes con propiedades funcionales. Este trabajo abarca desde procesos de tecnología de polvos, incluidos sistemas de fluidos complejos, hasta microfluidos, el conformado y procesamiento de materiales dúctiles, así como técnicas de procesamiento para materiales frágiles y conformado de vidrio.
Esta unidad de negocio se dedica a la investigación de la fricción y el desgaste. Con ayuda de cerámicas técnicas, lubricantes innovadores, sistemas de capas tribológicas y materiales tribo adaptados a la tecnología de fabricación, se optimizan los sistemas tribológicos y se desarrollan soluciones que reducen la fricción y protegen contra el desgaste. Se investigan los mecanismos de fricción, abrasión, rodaje y desgaste en su efecto sobre la triboquímica de elementos de máquinas como cojinetes de rodillos y de deslizamiento, herramientas de corte y conformado o elementos de motor y de engranaje. Se emplean técnicas experimentales, modelado multiescala y simulaciones numéricas, así como análisis de microestructuras.
El trabajo se centra en la evaluación de la seguridad de un componente y su idoneidad para el uso en relación con las exigencias de seguridad relevantes para la seguridad bajo cargas operativas. Las aplicaciones abarcan desde la comprobación de la seguridad de los componentes de las centrales eléctricas hasta la confirmación de las tolerancias a fallos de los componentes aeroespaciales, el análisis de la esperanza de vida de los componentes de las centrales eléctricas y de los vehículos sometidos a cargas termomecánicas y el análisis de colisiones de los componentes de los vehículos. El enfoque se centra en el comportamiento operativo de los materiales modernos, así como en las uniones y las construcciones híbridas. También se realizan trabajos de desarrollo de modelos de materiales basados en mecanismos para una amplia gama de aplicaciones con los que se describe el comportamiento de deformación y fallo de los componentes bajo cargas térmicas y mecánicas. El análisis de colisiones implica cada vez más la determinación de la influencia del proceso de fabricación en el comportamiento de fallo de las estructuras de los vehículos.
Se evalúa la influencia de las microestructuras, las tensiones internas y los daños en la funcionalidad y la vida útil de los componentes. Se presta especial interés a la vinculación de análisis y experimentos específicos con modelos de materiales avanzados, así como a la comprensión de las exigencias a las que están sometidos los componentes. El trabajo se centra en la modelización de cargas termomecánicas cíclicas y en la identificación de los mecanismos de degradación implicados en la corrosión, el agrietamiento por corrosión bajo tensión y la fragilización por hidrógeno. En casos de daños agudos, el instituto puede realizar estudios.
El presupuesto operativo del Fraunhofer IWM aumentó ligeramente en comparación con el año anterior, con 26,3 millones de euros. La participación de los ingresos industriales en el presupuesto operativo de 2023 fue del 30,2 por ciento. Las inversiones ascendieron a 2,2 millones de euros.
A finales de 2023, en el Fraunhofer IWM trabajaban 324 personas. De ellas, 258 eran personal fijo y 66 personal auxiliar. El personal fijo estaba formado por 172 empleados científicos, 30 empleados técnicos y 56 empleados de administración y dirección del instituto. Se formaron 10 aprendices en cuatro profesiones.
48°02′01″N 7°51′07″E / 48.0335°N 7.8519°E / 48.0335; 7.8519